CN102024270A - 对借助体绘制显示的对象的描绘的交互地修改 - Google Patents

对借助体绘制显示的对象的描绘的交互地修改 Download PDF

Info

Publication number
CN102024270A
CN102024270A CN2010102892202A CN201010289220A CN102024270A CN 102024270 A CN102024270 A CN 102024270A CN 2010102892202 A CN2010102892202 A CN 2010102892202A CN 201010289220 A CN201010289220 A CN 201010289220A CN 102024270 A CN102024270 A CN 102024270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parameter
point
aforesaid right
described method
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102892202A
Other languages
English (en)
Inventor
克劳斯·恩格尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN102024270A publication Critical patent/CN102024270A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/08—Volume rendering
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41—Medical
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2219/00—Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T2219/20—Indexing scheme for editing of 3D models
    • G06T2219/2012—Colour editing, changing, or manipulating; Use of colour codes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Image Generation (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

按照本发明影响三维的可借助体绘制显示的对象的描绘。在此，出发点是对对象的表示，在该表示中在对象的空间点上给出表征对象的参数，并且在该表示中将这些参数在绘制的过程中能够被赋予颜色值。输入一个在对象的表示的空间中定义的点集，并且计算从通过所述表示所包括的空间点到该点集的距离。然后按照计算的距离修改赋予空间点的颜色值或者确定颜色值。最后借助对象的表示通过体绘制计算对象的描绘，其中所述表示包括修改的或确定的颜色值。该方法就对象描绘的操作来说开销低并且灵活。

Description

对借助体绘制显示的对象的描绘的交互地修改
技术领域
本发明涉及一种用于影响可借助体绘制显示的三维对象的描绘的方法和装置。
背景技术
本发明属于体绘制领域、即三维身体或对象的描绘或可视化的领域。三维对象的建模、重建或可视化在医疗(例如CT、PET、MR、超声波)、物理(例如大分子的电子结构)或地理(地层的特性和位置)领域中具有广泛应用范围。典型地，借助电磁波或声波照射待检查的对象，以检查其特性。探测散射的射线并且从探测的值中确定身体的特征。通常地，结果在于物理参数(例如密度、组织成分的分量、弹性、速度)，对于身体确定这些参数的值。在此，通常使用虚拟的栅格，在其栅格点上确定参数的值。这些栅格点或在这些位置上的参数的值通常表示为体素。这些体素通常以所谓的灰度值的形式呈现。
借助体绘制，在二维显示面(例如显示屏)上从体素中产生检查的对象或身体的三维描绘。在此，从体素中产生所谓的像素(通常具有从体素中通过插值获得的对象点的中间级)，从像素中合成二维图像显示的图像。为了在二维显示器上可视化三维，通常进行所谓的阿尔法合成(Alpha-Compositing)或者阿尔法分解(Alpha-Zerlegung)。在这些标准方法中，体素或从体素形成的体积点被赋予颜色以及透明度值，更精确来说是用于不透明度的值或阻光度(通常用英语Opacity表示，其表示身体的不同层的透明性或遮盖力(deckkraft))。更具体地，一个对象点通常对应于以对颜色分量红、绿和蓝编码(所谓的RGB值)的三元组形式的三个颜色、和对不透明性进行参数化的所谓的阿尔法值。这些参数综合形成颜色值RGBA，其与其它的对象点的颜色值(通常借助所谓的阿尔法混合(Alpha Blending)为了可视化部分透明的对象)组合或混合为用于像素的颜色值。
为了赋予合适的颜色值，通常利用照明模型工作。该照明模型在为了可视化而对对象建模的或模拟的照明情况下考虑灯光效果(通常是对象的表面上的灯光的反射；在此可以是检查的对象的外表面或内部层的表面)。
文献中有一系列被应用的照明模型。常用的例如有Phong或Blinn-Phong模型。
用于体绘制的最常用的方法中的一种是所谓的光线投影算法(Ray-Casting)或者说模拟用于描绘或可视化身体的光照。在光线投影算法中，将从虚拟观察者的眼睛出发的虚拟光线，发送通过检查的身体或检查的对象。沿着光线，从体素确定对于采样点的RGBA值，并且借助阿尔法合成或阿尔法混合合成为用于二维图像的像素。在此，通常借助上面提到的照明模型中的一个在称为“阴影法(Shading)”的方法的范围内考虑照明效果。
为了更好研究利用体绘制描绘的对象的特征，通常需要合适地调整对象的描绘。具体来说，可以修改或影响在显示器上显示的对象的描绘，例如通过对对象的部分着色、去除或放大。对于这样的操作在英语的专业文献中还使用体编辑和分割的概念。体编辑涉及诸如裁剪(Clipping)、裁切(Cropping)和冲孔(Punching)的干预。分割允许对对象结构、例如显示的身体部位的解剖结构进行分类。在分割过程中例如对对象组成部分着色或去除。直接体编辑(Direct Volume Editing)的概念涉及借助于诸如笔刷(brushes)、凿(chisels)、钻(drills)或刀(knifes)等虚拟工具交互编辑或影响对象描绘。例如用户可以借助于鼠标或其它触觉或按其它工作原理的输入装置通过着色或切除对象部分来交互地修改在显示屏上显示的对象的图像。
在这样处理所显示的对象时，修改对象图像的所计算的像素经常是不够的，而是必须进行像素的重新计算。即，在诸多这样的操作(着色、裁剪，…)中必须在每个修改的情况下重新进行体绘制。然后对对于体绘制所使用的体数据进行该操作。为此的一种方法由Bürger等人在[1]中提出。该方法使得可以通过直接编辑复制的体积来操作描绘。
存在对借助体绘制来操作对象的描绘的灵活的低开销的方法的需求，其中，与公知的方法相比应该主要降低存储、计算和带宽要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种借助体绘制来调整或修改对象的描绘的灵活的低开销的方法。
按照本发明，影响三维的借助体绘制(例如光线投影算法)可显示的对象的(通常由像素组成的可在显示屏上显示的)描绘。该影响例如包括通过着色或去除对象的部分的调整或修改。
在此，使用对象的一种表示，在该表示中，在对象的空间点上给出表征对象的参数的值(例如物理参数，诸如密度)。该参数例如可以以灰度值的形式出现，该灰度值通过利用成像方法(核自旋、CT、超声波、PET)的测量而获得。空间点例如可以相应于在体绘制中使用的采样点，例如，在光线投影算法的情况下沿着模拟的光线定义的采样点。空间点可以被赋予颜色值。“颜色值”的概念在此包括颜色表示的不同形式。特别地，该概念还可以包含以四个RGBA值形式的颜色值的描绘并且由此还包含阻光度信息。
为了影响对象的描绘，输入在对象的表示的空间中定义的点集。优选地，该点集通过参数来定义并且可以通过这些参数来输入或确定。例如这些参数通过点集的点给出。此外，可以确定点集的几何形状或参数化的描述，从而各个输入的点定义该点集。按照本发明内容的一种实施方式，通过输入了其终点的线段给出点集。也就是，参数或点定义至少一个线段(在此有意义的是，还允许输入单个点以及一个片段或多个可能相关的片段)。输入的点可以位于对象的表面，这通常是一个合理的确定，因为在对象表面进行不同的操作(着色、切割)。例如，采集利用输入装置在显示屏上进行的移动并且指定在对象的表面上的点(Picking)，例如采集划线的终点并指定相应的线段。
通过点集确定对象的影响的或修改的区域。为此，确定从所述表示所包括的空间点到点集的距离并且按照所计算的距离修改赋予空间点的颜色值或确定颜色值。在此，通常是最小距离，即与点集的最近的点的距离。所计算的距离是对于其它过程的标准。例如预先给出用于到点集的距离的阈值，并且当计算的距离小于阈值时，修改或确定点集的颜色值。阈值优选是可输入的参数。通过该参数例如可以控制对象的修改的区域的宽度。
但是还可以考虑，该阈值距离等于零。例如，可以考虑一种输入选项，在该输入选项中，用户在显示屏上圈出一个区域并且由对象的表面区域给出点集，该表面区域相应于所圈出的图像区域。还可以以参数化的形式(例如借助中心和半径的确定)定义相应的区域。在该情况中，与该区域并行的阈值也可以等于零并且仅确定影响的深度。
有意义的是，将距离计算限制到由影响所可能涉及的空间点。例如，空间点可以通过由在光线投影算法中使用的光线的采样点给出。然后(例如通过确定整个光线到点集的最小距离)可以确定，究竟可能会涉及哪些光线，并且仅对于涉及的光线进行对于采样点的距离计算。由此确定光线的子集，对于该子集必须重新计算光线投影算法。然后可以保留对于其它光线的结果。
通过改变或设置颜色值进行该影响。这点可以涉及RGBA值的各个分量(颜色、透光性或二者)或者还通过规定或设置传递函数来进行。
最后，借助对象的表示通过体绘制(例如光线投影算法)计算对象的描绘，其中所述表示包括修改了的颜色值。在此，优选与输入参数同时进行绘制，该绘制考虑已经输入的参数。以这种方式用户直接得到对其最近的修改的反馈(交互性)。
本发明的优点是，进行描绘的低开销的修改。不需要在其中进行修改的复制的体积。提出的面向参数地输入修改是特别具有优势的。由此可以容易地修改输入或撤销。该描绘不是面向体素的，从而还可以处理关于体素距离更精细的规模(子体素)。
附图说明
以下借助附图在实施例的范围内详细解释本发明。其中，
图1示出了按照本发明的过程的主要步骤，
图2示出了借助本发明的方法对对象描绘的修改，
图3示出了按照本发明的距离计算的图解，
图4示出了按照本发明产生的两个划线的图解，
图5示出了边界梯度浸透(Boundary Gradient Impregnation)的效果的图解，
图6示出了用于合成的数据组的方法的使用，
图7示出了用于分割的方法的使用，
图8示出了这执行按照本发明的方法的硬件结构。
具体实施方式
出发点是借助RGBA值表示对象(图1的步骤1)。这些RGBA值是通过常规的方法(例如借助用于对象的成像方法获得的灰度值的分割或分类和阴影)被确定的。例如，在光线投影算法范围内产生的光线的采样点上给出这些RGBA值。
以下假定，从该表示(例如借助光线投影算法)产生二维描绘，该二维描绘例如由像素值组成并且借助其在显示屏或监视器上显示对象的图像。
在图2中示出该在监视器上显示的图像的片段的例子。在那里可以看见新的子图像，这些子图像解释该过程。
前五个子图像(最上面一行以及中间一行的左边和中间的图像)显示对象的区域的借助划线运动或刷的修改。通过划线运动定义了线段。以下借助图3和4详细解释该步骤(图1的步骤2)。
用户或使用者为了输入而利用输入装置(例如计算机鼠标)在显示的图像上描述划线。该划线被记录，即，输入装置的位置被检测。该划线的起始点和终点被赋予对应地在监视器上示出的对象的表面上的点。即，通过一条划线在表示的空间中定义在对象的表面上的两个点P1和P2。在图2的上面一行中间的子图像中，示出了一个借助一个划线修改了的绘制。只要保持输入模式(其相应于鼠标键的按下)，则可以依次进行多个划线，以便修改对象的相应区域。这点在图2的子图像3-5中示出。在那里总共进行相互紧接的四个划线，以便对对象的一个区域着色。这四个划线与对象的表面上的点P1、P2、P3、P4和P5相对应，其中两个相互紧跟着的点分别定义一个线段。
在此，优选地将输入的信息立即借助绘制转换到对象的相应修改的描绘。在图2的前五个子图像中，是对通过输入确定的区域进行着色。在第一个子图像中仅采集点P1，其周围被着色。在第二个子图像中采集通过P1和P2定义的线段并且相应地被着色。在子图像3-5中添加其它线段。在监视器上(通过对对象的相应的绘制)同时调整图像描绘具有如下优点：用户在输入时可以直接获得可视的反馈并且可以将其用于进一步的输入。
借助修改RGBA值进行对描绘的修改。为了确定待修改的RGBA值，使用距离标准。通过相应于图2的输入，定义了单个点、线段(具有边沿点P1和P2)或多个线段。对于按照所述表示给出了其RGBA值的点，计算到相应的点集(点、片段或多个片段)的最小距离(图1的步骤3)。这点在图3中对于通过P1和P2定义的线段(点P，P＝P1+u*(P2-P1)，u属于[0，1])示出了。对于点P1RGBA最小距离d1是到片段上的点P的距离。在此，可以从以下条件确定具有最小距离的点P：通过P和P1RGBA引导的直线垂直于通过P1和P2定义的线段。利用矢量的内积可以将该条件表达为(P1RGBA-P)*(P2-P1)＝0。方程P＝P1+u*(P2-P1)代入到该关系并且对u求解于是得到umin＝(P1RGBA-P)*(P2-P1)/(P2-P1)**2。然后，通过点P1RGBA和P的距离给出距离d1，其中通过umin确定P(P＝P1+umin*(P2-P1))。对于点P2RGBA和P3RGBA，最小的距离d2和d3是到片段的终点P1及P2的距离。对于多个片段，通过到各个片段的最小距离中的最小值确定最小距离。结果是在这些片段的区域内对对象的描绘的修改。这点在图4中对于两种情况示出。上面示出了一个由六个线段产生的对一个区域的着色，下面示出了一个由两个线段组成的着色。在此，使用不同的最大距离(d1(MAX)以及d2(MAX))，这导致着色区域的不同宽度。可以按照现存的要求调整该宽度。还可以考虑的是，独立于宽度地修改区域的深度。例如，可以通过距离标准定义光线投影算法的、对于其进行RGBA值调整的光线。对于其进行调整的光线(从表面出发)的长度可以按照其它标准得到。该标准可以是距离标准。但是有意义的还可以是，进行调整，直到发生组织改变，即，沿着光线调整对于一个组织类型的RGBA值。这点对于在输入的位置上去除组织层是有帮助的。
用于在点PRGBA上改变或修改RGBA值的标准是，最小距离小于最大距离d(MAX)。
图4示出了不同的着色。这些着色具有用来调整描绘的其它参数。这涉及对RGBA值的修改(图1中的步骤4)。视RGBA值的改变的不同，对一个区域进行着色、变透明或去除。在着色的情况下例如可以预先给出RBG值，利用该RGB值例如通过相加、相减、相乘或代入修改各个RGBA值。以下给出参数的三个例子，基于这些例子可以对相应于输入而修改的描绘进行绘制。
  划线   刷RGBA   刷半径 刷点
  1   (1.，0.，0.，1.)   0.05 (P1，P2，P3，P4，P5)
2 (0.，1.，0.，1.) 0.2 (P1，P2，P3)
  3   (0.，0.，0.，0.)   0.15 (P1，P2，P3，P4，P5，P6，P7，P8，P9)
参数刷RGBA与在待修改的采样点上给出的RGBA值相乘。在此，参数刷RGBA的最后的值是阿尔法值，即，不透明度。该值对于前两个输入等于1。即，在此是按照通过RGB值预先给出的颜色(即，红或绿)的着色。相反，最后的项是去除(Cutting)，阿尔法值等于0。这导致0不透明度，即，涉及的采样点的透明。另一种可能性在于，对于该区域预先给出特殊的传递函数。
参数刷半径确定修改的区域的宽度(还可能是深度)。最后的参数划线点(分别通过终点)定义线段并由此与参数刷半径一起定义整个操作的区域。
以参数形式的该输入允许以简单的方式通过改变参数来撤销或改变输入。例如，(P1，P2，P3，P4，P5)-＞(P1，P2，P3，P4)的替代在参数刷点的情况下撤销输入的最后部分(例如在图2的中间的图像5通过图像4代替)，而(P1，P2，P3，P4，P5)-＞(P1，P2，P3，P4，P5′)的替代改变该输入。
同样可以改变操作的类型。例如首先对一个区域着色然后去除。这点通过相应地改变参数刷RGBA(阿尔法值＝0)来进行并且在图2中在子图像5和6的过渡情况下进行。在图2的子图像7中标出了所属的线段。除了上面表格中的参数之外，还可以确定对象的描绘的其它参数或设置。例如在图2的子图像8中标记的区域仅铲平到颅盖骨，即，到下一个组织区域。在子图像9中参数刷半径被改变(放大)，以扩展所涉及的区域。
这些操作分别要求对对象利用改变的RGBA值的绘制(图1的步骤5)。这点优选借助光线投影算法进行。在此，仅需要重新计算通过对象描绘的操作被影响的光线。因此，在一种扩展中识别这样的光线。这点可以通过计算从光线到点集(或线段)的最小的距离来进行。如果该距离大于参数刷半径，则不涉及该光线。另一种途经是，在绘制之前首先确定整个涉及的区域并且确定剪切该区域的光线。
本发明内容的一种扩展涉及在去除(Cutting)对象区域时对表面的描绘。对于表面的描绘要求相应的阴影。该阴影在常用的模型中取决于局部的梯度。在去除区域时借助所示方法，这些局部梯度不与如下事实相关：通过所述去除在涉及的区域中要显示对象的另一个表面。这点在图5的左上子图像中显示。那里利用两个划线操作去除对象区域。相应的表面不好识别。
为了在去除(Cutting)时更好显示表面，可以使用利用边界梯度浸透(Boundary Gradient Impregnation)表示的过程。在此，对于在去除区域之下的层将局部梯度与表面梯度相关联。在此，例如对表面梯度加权并且相加到局部梯度。中上的子图像示出了这样的过程的效果。此时可以很好地识别表面。此外在右上的子图像中对于表面计算阴影，这导致更直观的显示。下面的三个子图像示出关于表面梯度的加权的影响。该权重在这些图像中从左到右增加。
按照本发明的方法的优点是，参数化的描绘可以相对简单地计算表面梯度。当通过围绕线段的半径确定去除的区域时，可以对于表面的一点通过确定到线段的最小距离获得表面梯度。也就是，在表面上的点和具有最小的距离的线段的点的差，与表面梯度并行。在确定待去除的区域的过程中本来对于采样点就要进行该过程(参见图3)。
该方法还可以应用于组合的数据组，例如借助不同的医学模态获得和组合的数据。图6示出了MR数据组和CT数据组的组合，利用该MR数据组描绘皮肤和颅骨内部的区域，利用CT数据组描绘骨头。在组合的数据组中分别对一个数据组进行连续的操作，例如，在对于图6的情况下首先对于MR数据组对于皮肤进行去除操作，然后对于CT数据组进行用于去除骨头的去除操作。为此***附加的参数，该参数标志对于其进行操作的数据组。
图7示出，按照本发明的过程还适合于对象的交互分割。在此，将去除与阈值方法相关联，以便消除组织层(在颈部的图中)。在图中显示颈动脉。在此选择阈值，使得去除皮肤的低的灰度值并且保留皮肤的高的灰度值。然后利用多个划线对颈动脉着色并且由此分割。在这种情况下，用于通过阈值来绘制的参数补充灰度值的下/上阈值，其中要进行去除或着色。
可以理解的是，本发明可以以不同的硬件、软件、固件、特殊用途处理器或它们的组合来实现。优选地可以在具有OpenGL(open graphics language开放图形语言)和OpenGL Shading(开放图形语言阴影)语言的GPU(图形处理单元)上实现。
在一种实施方式中，本发明可以在软件中作为应用程序来实现。该应用程序可以上传到具有任意合适的结构的机器上并且可以在该机器上执行。
参考图8，按照本发明的一种实施方式，用于基于GPU的光线投影算法的计算机***401除了别的之外，可以具有中央处理单元(CPU)402、存储器403、输入/输出(E/A)接口404。计算机***401一般地通过E/A接口404与显示装置405和不同的输入装置106、例如鼠标或键盘耦合。附加电路可以包括诸如高速缓存、电源、时钟电路和通信母线等电路。存储器403可以是读写存储器(随机存取存储器，RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘驱动器、磁带驱动器等或其组合。本发明可以作为在存储器403中存储的并且由CPU 402执行的例程407被执行，用以处理信号源408的信号。计算机***401还包括图形处理单元(GPU)409，用于处理图形指令，例如，用于处理具有图像数据的信号源408。计算机***401本身是普通的多用途计算机***，当该计算机***执行本发明的程序407时，该计算机***变成特殊用途计算机***。
计算机平台401还包括操作***和微命令代码。在此描述的不同的方法和功能或者可以是微命令代码的部分或者是由操作***运行的应用程序的部分(或它们的组合)。此外不同的其它***设备、例如附加的数据存储装置和打印装置可以连接到该计算机平台。
此外可以理解的是，因为在附图中示出的各个***组件和方法步骤中的一些可以在软件中执行，因此取决于编程本发明的方式，在***组件之间的(或者在处理步骤之间的)实际的连接可能不同。通过在此提供的本发明给出的教导，相关技术人员能够考虑本发明的类似实施方式或配置。
本发明不限于所述实施例。特别是可以想到的是，该方法可以应用于与医学技术完全不同的领域中的虚拟显示。例如在经济和商业以及计算机游戏领域中的产品的可视化。
[1]K.Bürger，J.Krüger，R.Westermann，“Direct Volume Editing”，IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics(Proceedings of IEEE Visualization 2008)

Claims (17)

1.一种用于影响三维的能借助体绘制显示的对象的描绘的方法，包括步骤：
-使用对象的表示，在该表示中在对象的空间点上给出表征对象的参数的值，并且在该表示中这些参数在绘制过程中能够被赋予颜色值，
-输入在对象的所述表示的空间中定义的点集，
-计算从通过所述表示所包括的空间点到所述点集的距离，
-按照所计算的距离修改赋予空间点的颜色值或按照所计算的距离确定颜色值，并且
-借助对象的表示通过体绘制计算对象的描绘，其中所述表示包括修改的或者确定的颜色值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过参数定义所述点集。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参数定义至少一个线段。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，修改或确定颜色、透明度或二者。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，预先给出传递函数。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过输入确定所述点集，借助该输入确定对象的表面的定义所述点集的点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，通过所述输入确定片段。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在监视器上利用对象的二维描绘借助输入装置进行所述输入。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，能够输入对于距离的阈值，并且当所计算的距离小于所述阈值时进行修改或确定。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在输入参数的同时进行绘制，该绘制考虑已经输入的参数。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助光线投影算法进行所述绘制，并且确定在光线投影算法中使用的光线的子集，该子集按照输入的参数不要求重新计算。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过改变输入的参数撤销或纠正对对象的二维描绘的影响。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
-进行对对象的区域的去除，
-对于通过去除区域所形成的表面进行表面梯度的计算，并且
-利用所计算的表面梯度进行在表面之下的层中的梯度的加权。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
-借助由多个不同的数据组合成的数据组描绘所述对象，并且
-通过按照上面的方法之一对组合的数据组的各个数据组进行对描绘的影响，改变对象的描绘。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，
-由不同物质的区域合成所述对象，
-将所述方法与阈值方法关联，以便影响由特定物质组成的区域的至少一部分的描绘。
16.一种装置，被构造为用于执行按照权利要求1至14中任一项所述的方法。
17.一种具有计算机程序的计算机程序产品，其执行按照权利要求1至14中任一项所述的方法。
CN2010102892202A 2009-09-21 2010-09-20 对借助体绘制显示的对象的描绘的交互地修改 Pending CN102024270A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009042326A DE102009042326A1 (de) 2009-09-21 2009-09-21 Interaktive Veränderung der Darstellung eines mittels Volume Rendering dargestellten Objekts
DE102009042326.5 2009-09-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102024270A true CN102024270A (zh) 2011-04-20

Family

ID=43756246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102892202A Pending CN102024270A (zh) 2009-09-21 2010-09-20 对借助体绘制显示的对象的描绘的交互地修改

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9224236B2 (zh)
CN (1) CN102024270A (zh)
DE (1) DE102009042326A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102819859A (zh) * 2011-06-03 2012-12-12 西门子公司 用于显示对于密度特征的检查的体积数据的方法和装置
CN102855656A (zh) * 2011-06-01 2013-01-02 西门子公司 用于借助光线投影有效地编辑三维体积的方法和装置
CN102903147A (zh) * 2012-09-18 2013-01-30 深圳市旭东数字医学影像技术有限公司 三维数据的裁剪方法及***
CN103150749A (zh) * 2011-08-11 2013-06-12 西门子公司 多层体积光线投射中的浮动感兴趣体积
CN109147061A (zh) * 2018-07-20 2019-01-04 清华大学 一种对体数据的分割结果进行人机交互编辑的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10019833B2 (en) * 2012-03-20 2018-07-10 Siemens Corporation Luggage visualization and virtual unpacking
WO2020060279A1 (en) 2017-09-21 2020-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Un-occluded visualization of focus with depth continuity with context in volume rendering
US11049289B2 (en) * 2019-01-10 2021-06-29 General Electric Company Systems and methods to semi-automatically segment a 3D medical image using a real-time edge-aware brush
EP4033451A1 (en) 2021-01-20 2022-07-27 Siemens Healthcare GmbH Interactive image editing using signed distance fields

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050062738A1 (en) * 1998-07-17 2005-03-24 Sensable Technologies, Inc. Systems and methods for creating virtual objects in a sketch mode in a haptic virtual reality environment
US20060056272A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-16 Chevron U.S.A. Inc. Methods for earth modeling and seismic imaging using interactive and selective updating
US20070018993A1 (en) * 2003-10-30 2007-01-25 Sensable Technologies, Inc. Apparatus and methods for texture mapping
US20070195088A1 (en) * 2006-02-21 2007-08-23 Siemens Corporate Research, Inc. System and method for in-context volume visualization using virtual incision

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2317336A1 (en) * 2000-09-06 2002-03-06 David Cowperthwaite Occlusion resolution operators for three-dimensional detail-in-context
WO2005103921A2 (en) * 2004-04-15 2005-11-03 Edda Technology, Inc. Interactive 3d data editing via 2d graphical drawing tools
CA2663261A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Calgary Scientific Inc. Visualization of volumetric medical imaging data
ATE469410T1 (de) * 2007-10-09 2010-06-15 Agfa Healthcare Nv Verfahren und vorrichtung zur volumendarstellung medizinischer datensätze

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050062738A1 (en) * 1998-07-17 2005-03-24 Sensable Technologies, Inc. Systems and methods for creating virtual objects in a sketch mode in a haptic virtual reality environment
US20070018993A1 (en) * 2003-10-30 2007-01-25 Sensable Technologies, Inc. Apparatus and methods for texture mapping
US20060056272A1 (en) * 2004-09-13 2006-03-16 Chevron U.S.A. Inc. Methods for earth modeling and seismic imaging using interactive and selective updating
US20070195088A1 (en) * 2006-02-21 2007-08-23 Siemens Corporate Research, Inc. System and method for in-context volume visualization using virtual incision

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H.L.J.CHEN ET AL: "Sketch-based Volumetric Seeded Region Growing", 《PROCEEDINGS OF THE THIRD EUROGRAPHICS CONFERENCE ON SKETCH-BASED INTERFACES AND MODELING》, 31 December 2006 (2006-12-31) *
J.KRUGER ET AL: "Acceleration Techniques for GPU-based Volume Rendering", 《PROCEEDINGS OF THE 14TH IEEE VISUALIZATION 2003》, 24 October 2003 (2003-10-24) *
SHIGERU OWADA ET AL: "Volume Catch", 《PROCEEDINGS OF THE 2005 SYMPOSIUM ON INTERACTIVE 3D GRAPHICS AND GAMES》, 31 December 2005 (2005-12-31) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102855656A (zh) * 2011-06-01 2013-01-02 西门子公司 用于借助光线投影有效地编辑三维体积的方法和装置
CN102819859A (zh) * 2011-06-03 2012-12-12 西门子公司 用于显示对于密度特征的检查的体积数据的方法和装置
CN103150749A (zh) * 2011-08-11 2013-06-12 西门子公司 多层体积光线投射中的浮动感兴趣体积
US9390557B2 (en) 2011-08-11 2016-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Floating volume-of-interest in multilayer volume ray casting
CN102903147A (zh) * 2012-09-18 2013-01-30 深圳市旭东数字医学影像技术有限公司 三维数据的裁剪方法及***
CN109147061A (zh) * 2018-07-20 2019-01-04 清华大学 一种对体数据的分割结果进行人机交互编辑的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009042326A1 (de) 2011-06-01
US9224236B2 (en) 2015-12-29
US20110069066A1 (en) 2011-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102024270A (zh) 对借助体绘制显示的对象的描绘的交互地修改
Gao et al. Pycortex: an interactive surface visualizer for fMRI
CN102855656A (zh) 用于借助光线投影有效地编辑三维体积的方法和装置
EP3462418B1 (en) Method and apparatus for rendering material properties
CN105223212B (zh) 安检ct***及其方法
US9582923B2 (en) Volume rendering color mapping on polygonal objects for 3-D printing
CN104933749B (zh) 图形图元的裁剪
US11810243B2 (en) Method of rendering a volume and a surface embedded in the volume
CN107750373A (zh) 使用光线跟踪渲染以生成可见性流
CN102024271A (zh) 借助体绘制有效地可视化对象特征
CN102024269A (zh) 在体绘制中有效确定灯光效果
DE102013114176A1 (de) Tessellieren von Oberflächendatensegmenten beim kachelbasierten Rendern von Computergrafik
US11995786B2 (en) Interactive image editing
US20240212863A1 (en) Unified anisotropic volume and surface mesh storage
CN108597038B (zh) 一种三维表面建模方法及装置、计算机存储介质
JP6981726B2 (ja) 手術決定支援用のインコンテキストフォトリアリスティック三次元視覚化
US20090303236A1 (en) Method and system for explicit control of lighting type in direct volume rendering
US20070188492A1 (en) Architecture for real-time texture look-up's for volume rendering
Callahan et al. Direct volume rendering: A 3D plotting technique for scientific data
JP4425734B2 (ja) 隠線を消去したベクトルイメージを提供する方法
Acosta et al. Real-time volumetric haptic and visual burrhole simulation
Titov et al. Contextual Ambient Occlusion: A volumetric rendering technique that supports real-time clipping
dos Passos et al. Sample-based synthesis of illustrative patterns
Belyaev et al. Adaptive algorithm for accelerating direct isosurface rendering on GPU
Kalbe et al. Hardware‐Accelerated, High‐Quality Rendering Based on Trivariate Splines Approximating Volume Data

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110420